高速公路是独特的应用场所：封闭、线型走向、立体架构，地貌环境和气候环境复杂，需要应对特殊的灾害、事故，因此高速公路监控系统是整个应急预案的组成部分。2008年年初的雪灾就是当前监控系统缺陷的一个缩影，管理部门在应急指挥方面相当被动，其中最主要的体现是：前端信息采集缺位、信息传输中断、信息孤立、信息未被完全利用。对此，本文针对联网监控的现状提出看法和建言，以资参考。

文/彭真

       随着路段的增加，后期运行成本巨大，而早期路网内不同路段之间信息孤立，无法实现跨路段的交通信息采集、处理、发布和交通指挥、调度，使得高速监控网络的效能大打折扣。为此，联网监控应需而生。它包括两个方面，一是相关路段之间的联网，二是相关职能部门之间的联网，以满足全路段的信息沟通和共享，便于在紧急情况下各级管理部门实现远程监视和管理，提高实时反应能力，减少巡查工作量，提高劳动效率。福建省高速公路监控中心邱淮表示，“联网监控系统是必须的，尤其是在出现紧急事件时，远程监控有利于掌握现场情况。”

         为了更加满足以上需求，从当前进展来看，高速公路联网监控系统的前端布点越来越密集了；同时，由于视频路数的不断增加，长距离、大容量的传输成为当前业主面临的一大挑战，数字化方案因此得到普遍关注；而联网监控的目的也由当初的视频监看，逐渐向日常运营、管理以及服务公众出行转变，如何更深入地利用视频信息也成为当前业主迫切需要解决的难题。

前端监控点更加密集

       为了更有效、更全面、更连贯地对路况进行实时监控，以提高事故应急处理效率，加大前端布点密度已经成为当前监控系统急需完善的重要方面，而围绕是否要采取全程监控方案，业内也展开了讨论。

       全程监控为运营管理部门解决几大问题：对高速路的紧急救援和突发事件的应急处理提供一个有效的指挥和决策平台；提高对突发事件的响应速度；及时发现路况的异常情况及交通违法行为；结合气象数据及时发现特殊天气；结合视频事件检测，降低监控人员的工作强度，提高管理效率。通过全程监控的建设，监控、路政和交警人员可以在监控室内了解路况，通过各种专业手段进行调度管理，实现紧急救助，而不必在路上不停地巡查。鉴于全程监控的诸多优势，2007年部分省市根据实际需要局部实施了全程监控，例如，河南省高速全程监控的里程已近3000公里；随着京福高速山东段启用全程监控，山东省还将在其它多条高速采用全程监控的方式。而且，随着全程监控的兴起，级联式光端机也迅速在外场监控和隧道监控中得到应用。

         然而，全程监控方式是否可放之四海而皆准？有没有必要全部实现全程监控？不少专业人士提出看法：全程监控存在地区差异性。重庆交通科研设计院的韩直认为，“最终不可能每条路都实行全程监控，尤其是在山区。当前高速公路正在进入山区，由于山区地处偏僻、交通流量不大、经济发展也较缓慢，采用全程监控没有太大的实际意义，反而重点监控更实在。例如主要事故频发点、互通立交、乘客上下车处、事件黑点等位置设立监控点。”

        另外，当前全程监控实行较少，主要在隧道、交通流量大的路段、省界段、长下坡路段等特殊路段实行全程监控，目的是防止交通堵塞、及时警告提示违规行为、在事故发生时及时响应，究其原因，据中国公路学会高速公路运营管理分会秘书长张宁所说，“大部分重要干线之所以没有做到全程监控，造价太高是一大主要原因。”具体的难点在于：前端监控点分散布置，小负荷、长距离的设备供电的方案投资太大，设备维护量大，夜间摄像效果差。

        对此，福建省高速公路监控中心邱淮建议，“鉴于成本压力，可以在车流大或经常出现危险的路段设计全程监控。待技术成熟之后，再配合视频事件检测设备监控道路状况。”

寻找更合适的组网方案

       交通行业已经出台建设标准和规范，但由于技术发展太快，业主思考更多的是采用哪种技术方案更能适应高速公路管理要求。当前，数字+模拟混合的解决方案在国内得到较广的应用。其典型方案是：位于收费亭、收费站广场、外场车道摄像机拍摄的图像采用非压缩数字传输（光端机）的方式，汇集到收费站或现场监控站点；收费站再通过矩阵将视频图像上传至分中心矩阵；分中心将视频图像接入编码器进行数字化，最后再通过通信专网上传至省中心。如此一来，全省高速公路的内部办公网络内实现互联互通，可在监控室监视器、办公电脑上查看和调用网络内的视频信号，实现全省联网监控。

       该方案之所以成为当前应用较多的组网方式，除了满足了大多数业主对成本投资和图像质量的需求之外，还适应了部分地区实际情况和管理体制的需要。山东省高速公路有关人士表示，“根据实际情况来看，有的高速公路里程不长，分中心位于路中心，这种情况下模拟方式是可以存在的，它不需要顾忌远距离传输的问题，价格也更实惠。”另外，高速公路业主本身的管理体制有所不同，对是否采用全数字化的需求也有所不同。例如，有的高速公路公司采用扁平化管理方式，而且其分中心本身就
位于收费站的附近，因此，分中心以下采用模拟方式更适合高速的实际情况，而且这种方式更具实战性、更加务实。

全数字化方案受到关注

        然而，由于路网的不断扩展，随之而来的视频图像长距离传输问题日益突出，而且大量光端机、矩阵的接入无法实现快捷的设备控制、管理、故障定位，这使得全数字化组网方式一跃成为业内关注的焦点。它避免了噪声严重、易受干扰、多次模数转换导致的信号衰减等缺陷，具备长距离传输、灵活组网等优点。

       全数字化方案大致为：每个摄像机必须配一个编解码器，或几路摄像机配一个编解码器进行传输；每一级管理者或操作者都可以通过软件对视频交换机内的图像进行调用和控制，并结合组播技术满足多用户多路视频访问的需求。目前，类似的全数字化方案已经在河北、浙江、广东、甘肃、云南等部分路段使用，不少业主表示希望采用数字化的方式。据天津市高速公路信息管理中心吴刚透露，“我们现在考虑采用全数字化解决方案，已经在部分路段试点。在使用之前，我们已经在浙江观摩过成功案例，而且跟使用者交流过，以确保该方案未来的兼容性和稳定性。”

        在数字化被视为视频监控未来发展方向，以及需求日益旺盛的今天，网络摄像机成为业主关注的焦点。“从前端开始采用IP摄像机，所有监控视频图像通过网络交换机汇聚，使得传输物理链路得以简化。不过，该类摄像机的实际案例不多，产品仍处于发展阶段，目前仍多数采用前端非压缩数字传输为主，”福建省高速公路监控中心邱淮表示。

       另外，数字视频矩阵已有多个厂家开发出来，其目的是为了减少模数或数模转换引起信号损失和衰减，以顺应视频监控的全数字化应用。但从当前市场反应看，社会对此技术的应用仍需要一个逐步接受的过程；数字硬盘录像机与联网监控的结合应用，也已经受到业主的关注。

       此外，与数字化同时被关注的是H.264压缩技术，该技术具有低码流、容错力强、网络适应性强、画质清晰等优点，尤其适合数字化的网络传输。随着高速公路联网及全程监控的推进，将出现干线资源不足，原来的MPEG2方式无法满足多用户多通道和海量存储要求的状况。因此，采用H.264数字压缩技术传输实现联网监控，成为当前高速公路领域最热门的议题。

合理的网络架构

        联网监控中，构建合理的网络架构关系到系统的运营效率，可避免传统监控系统存在的“只监不控”或“监而不控”的弊端。例如有的业主认为，是否要进行省域联网也需视其必要性而言。他们认为，实际上，很多项目都没有将所有图像传到省中心，省中心一般不会直接管理；而且，如果省级直接管理的话，那么会缺少更高一级的监督方。设想如果把所有的职责都放在省中心，那么系统的实际效果得不到有效监
督。省监控中心的职责应该是调度、监督、协调、绩效考核；本地才是执行方，进行管理和分析、处理等。

        部分业主谈到，“以目前联网收费的经验来看，省中心的管理是基于每个路
段系统的正常运行，所有路段的数据往省中心传时，速度非常慢，有时月底应
该出来的数据出不来，导致效率低下等问题出现。”另外，江苏省高速公路管理
中心韩昊也认为，“由于事件处理都是在当地中心，从管理的角度上讲，应更重
视本地的及时反应。”

       不论是否要联网到省中心，最核心的问题在于如何实现不同管理级别的职能定位。以当前各地高速公路的联网监控情况来看，重庆高速公路的网络架构方式值得借鉴。其监控站以监控信息的采集、传输和事件、事故的现场处置为主要职能，设备配置以信息采集、传输、存储设备为主；分中心以监控信息的收集、监视、分析、传输和事件、事故的处理为主要职能，设备配置以信息收集、监视、分析、处理、传输、存储设备为主；总中心以监控信息的收集、监视、分析和事件、事故处理的协调以及全路网收费、交通、安全管理为主要职能，设备配置以信息收集、监视（或监测）、分析、处理、发布、传输、存储设备为主。这样的设计使得收费监控和路段监控的设
计更加符合业务本身的需求，高速公路内部相关部门之间的职能划分也更加清晰，避免了联网监控中权限冲突的问题，细分了监控职能，设备配置更加合理，避免了重复投资。

信息利用仍需加强

 
       随着前端监控点的日益密集，以及相邻路段联网的需求，庞大的视频流产生，如何更好地利用视频信息，而不是停留在“看看而已”，是当前应引起高度重视的一个方面。整个监控系统完整的操作过程应包括检测、提示、诱导、控制，这样才能起到安全预警作用，便于管理者及时响应和指挥调度。重庆交通科研设计院韩直以某高速公路在两小时之内发生了车辆连环相撞事件举例解释，“在高速公路上，如果是十来分钟之内发生连环相撞的事件是可以理解的，但如果是在两个多小时之内发生，足见视频信息未被利用，它的检测、提示、诱导、控制根本就没有做到。”

        有鉴于此，加强信息的深度利用成为当务之急。而在信息整合、利用方面，平台软件的管理作用更加突出。天津市高速公路信息管理中心吴刚提出，“硬件功能再好，如果平台软件不能实现信息的处理、发布、管理等功能，就无法做到有效控制。目前天津已经做到采用平台软件进行集中式管理，包括对收费管理、监控管理、设备管理等。当前，我们希望能与一些软件进行整合，包括一些OA办公软件、调度软件等。”他表示，有的综合管理软件功能已经比较完善了，但随后的软件优化却难以满足需要；而且，软件公司缺乏自己的理念，对高速公路业主的需求不很了解，往往只能由业主提出需求、甚至由业主去教软件公司该如何做。

         另外，从集成商的角度看，其对用户的需求分析和实现手段参差不齐，例
如针对某一类交通事故可以采取什么应急预案。上海交技发展股份有限公司李
宁表示，“联网监控不难，但图像上传之后如何去分析、处理并服务于管理，这
就存在很大问题。如何将视频数据为我所用是目前的难点。”由于每个路段的路
型和设计不同，事件类型复杂多样，实现统一的预案难上加难。对此，上海交技
的李宁认为，“SI应该给用户提供技术支持、培训服务，让业主知道在哪种突发情况下，应该采取哪种措施应对。”这就要求集成商应具备比较专业的系统联调经验。例如，在各种气候环境、突发事件之下，视频监控系统中，每一个设备的那些主要技术指标会影响系统的质量，如摄像机对环境亮度的适应能力，摄像机和传输设备中的色度、同步信号、视频信号幅度、增益以及信号衰减值等，都是比较重要的指标。

        而从业主角度看，最迫切需要做的是确立合理的监控管理体制和模式，以
更好地将监控系统为我所用。当前，监控系统的管理体制是否合理还未受到重
视，监控系统建好后如何利用还在探索和讨论。例如：谁来负责信息采集、处
理和发布、谁来负责指挥、谁来反馈信息等，这是业主在管理体制上迫切需要
完善的。

      福建省高速公路监控中心邱淮表示，“按照自动控制的基本原理，一个系统要
稳定运行，应是一个闭环控制回路。至少有系统实现目标、系统处理与指挥者、
执行部门和信息反馈部门四个环节形成一个系统。监控中心负责信息采集、处
理和发布，路政、交警负责道路安全管理，车户、路政巡查员反馈信息，三者结合
效果更好。”以福建省高速公路为例，其主要由监控中心以及各监控分中心负责
建设、管理和维护；路政、收费部门配合监控分中心提出管理需求。

最终服务于社会交通信息化

        当前，如何管好高速公路、服务好社会大众，监控系统的建设也一直在改进之中。从成本管理和统一管理的角度出发，未来视频监控技术必然会应用在国际互联网上，为社会服务，因此高压缩、低带宽、高清晰的视频压缩技术将会不断出现。统一标准的数字联网技术方面的产品将会得到应用，以满足远程监控和互联互通的要求，而不是被某一个厂家或某一个集成商牵制。新技术在起步阶段，必然是少数“吃螃蟹”的厂家推出，如果市场接受，必然由其先占领市场，并影响到业主产品选择。这也预示着供应商新一轮的产品、技术竞争开始上演。

         另外，自交通部将高速公路紧急电话取消后，如何将出行者与监控中心联系起来，提供相应的服务成为必然。作为交通信息系统的前端信息采集系统，监控系统
的重要性逐日上升。为了提供社会化交通信息服务、进行交通信息数据共享，监
控系统势必要与管理信息系统整合，包括更深入的路段之间的纵向整合，以及相关管理部门之间的横向整合，如此才能为管理部门服务、为大众服务。